Uživatelské nástroje

Nástroje pro tento web


matematika:planimetrie:spolecnatecna

Společná tečna dvou kružnic

Zadání

Jsou dány dvě kružnice. Nalezněte všechny jejich společné tečny.

Náčrtek

Nakreslíme přímku, dále dvě kružnice, kterým je tato přímka tečnou. Doplníme spojnici středů a tím zakreslíme střed stejnolehlosti (průsečík tečny a spojnice středů). Můžeme doplnit i druhé řešení – od ruky načrtneme druhou tečnu.

Úvaha – řešení

Užijeme homotetie, ve které jedna kružnice přechází v druhou. V tomto zobrazení nalezneme společný tečný bod, který se zobrazuje z jedné kružnice na druhou. Je zřejmé, že tento tečný bod bude společný pro libovolný obraz kružnice (s libovolným koeficientem). Z toho plyne, že tato tečna prochází i středem homotetie (pokud by byl definicí stejnolehlosti povolen koeficient 0, pak by se s tímto koeficientem celá kružnice včetně tohoto bodu promítla právě do středu stejnolehlosti).

Střed stejnolehlosti leží s jistotou na spojnici středů kružnic, protože speciálně i středy se musí vzájemně zobrazit. Dále zvolíme libovolný bod na jedné kružnici a na druhé zvolíme bod pod stejným kladným i záporným úhlem vůči spojnici středů, což je dáno nutností zachovat koeficient stejnolehlosti, resp. rovnoběžnost. Kladný i záporný úhel volíme proto, že kružnice se mohou na sebe zobrazit podle dvou stejnolehlostí, s kladným a záporným koeficientem.

Tečnu ke kružnici z bodu (středu stejnolehlosti) nenajdeme od ruky přiložením pravítka, ale pomocí konstrukce thaletovy kružnice nad úsečkou danou středem stejnolehlosti a středem kružnice. Průsečík kružnice a thaletovy kružnice je tečný bod.

Postup

  1. $k_1, k_2; k_1(S_1,r_1), k_2(S_2,r_2)$
  2. $s; s = S_1S_2$
  3. $X;X \in k_1$
  4. $X';X' \in k_2, |\measuredangle XS_1s|=|\measuredangle X'S_2s|$
  5. $X'';X'' \in k_2, |\measuredangle XS_1s|=-|\measuredangle X'S_2s|$
  6. $R_1;R_1 \in XX' \cap s$
  7. $R_2;R_2 \in XX'' \cap s$
  8. $Th_1; Thaletova kružnice nad S_1R_1$
  9. $Th_2; Thaletova kružnice nad S_1R_2$
  10. $Y_1;Y_1 \in Th_1 \cap k_1$
  11. $Y_2;Y_2 \in Th_2 \cap k_1$
  12. $t_1, t_2;t_1=R_1Y_1,t_2=R_1Y_2$
matematika/planimetrie/spolecnatecna.1414155892.txt.gz · Poslední úprava: 24. 10. 2014, 15.04 autor: rydloadm